[发明专利]一种树式分级平衡吊装计算模拟方法

说明书

本发明公开了一种树式分级平衡吊装计算模拟方法，通过吊绳单元和刚性杆实现了龙门吊在合拢时，利用吊绳力自行平衡，得出的单组提升机构中各吊绳的吊绳力基本一致，很好地模拟了吊装合拢工况的实际吊绳力状态，为单个吊点的校核提供准确的吊绳力，并保证了单组提升机构的总吊绳力的准确性，从而为判断每个提升机构和组块吊点的承载力是否满足需求提供更加准确的依据，从而最终保证了组块结构吊装工况下的结构强度校核的正确性。

技术领域

本发明涉及海洋工程中龙门吊上吊装力的计算领域，尤其涉及一种树式分级平衡吊装计算模拟方法。

背景技术

在半潜式生产平台的建造过程中，往往采用龙门吊吊装合拢方案，而龙门吊的构造特点是通过几组滑轮组布置吊绳，每组滑轮组对应多个吊点，实施吊装过程中，各组滑轮组中对应的每个吊点所承受的吊绳力相等。而在传统的吊装计算中，每根吊绳独立模拟，这导致每组吊点的吊绳力均不相同，与龙门吊吊装实际情况严重不符。

发明内容

本发明提供了树式分级平衡吊装计算模拟方法，可以使龙门吊吊装合拢工况下，吊绳力自动平衡，达到模拟实际吊装过程中各组滑轮组中对应的每个吊点所承受的吊绳力相等的目的，从而使组块的吊装校核计算更加准确。

本发明提供了一种树式分级平衡吊装计算模拟方法，包括以下步骤：

S1、确定龙门吊上吊点个数，每个吊点设有1个一级吊绳单元；

S2、每两个一级吊绳单元的上端分别连接在1根一级刚性杆两端，在一级刚性杆上设置二级吊绳单元，且二级吊绳单元的下端连接在一级刚性杆上的两端之间，上端连接二级刚性杆的一端，未组对的吊绳单元上端点连接于下面某级刚性杆未连接吊绳单元处，依次类推，逐级添加刚性杆和吊绳单元，直至一个吊绳单元能够完成所有吊点上吊绳力的汇总；S3、完成吊绳模型后，将吊绳模型导入组块结构模型，一级吊绳的各个下端点与对应的组块吊点相连，然后施加设备干重和结构自重，完成吊绳力的计算和结构强度校核。

进一步的，在步骤S2中，当吊点个数m＝2ⁿ，n为正整数时，相邻两一级吊绳单元上端连接一级刚性杆的两端，二级吊绳单元的下端设于一级刚性杆的中点处，上端连接于二级刚性杆的两端，依次类推，添加新的刚性杆和吊绳单元，直至一个吊绳单元能够完成所有吊点上吊绳力的汇总。

进一步，在步骤S2中，当吊点个数m≠2ⁿ，n为正整数时，每级吊绳单元中相邻的两个吊绳单元的上端连接对应层级刚性杆的两端，直到某级吊绳单元出现奇数时，这级吊绳单元先将相邻的吊绳单元的上端点两两组合连接对应层级刚性杆吊绳单元的端点上，剩余的一根吊绳单元跨级连接下面某级刚性杆出现未连接吊绳的端点，依次类推，逐级添加刚性杆和吊绳单元，直至一个吊绳单元能够完成所有吊点上吊绳力的汇总。

4、根据权利要求3所述的树式分级平衡吊装计算模拟方法，其特征在于：在步骤S2中，x(x≥2)级刚性杆满足以下条件：(x+1)级吊绳单元连接在x级刚性杆的位置到x级刚性杆两端的距离分别与x级刚性杆两端所直接或间接连接的一级吊绳单元数目成反比。

本发明的技术效果在于：本发明通过吊绳单元和刚性杆实现了龙门吊在吊装时，通过吊绳力自行平衡得出的单组提升机构中各吊绳的吊绳力基本一致，很好地模拟了吊装工况的实际吊绳力状态，为单个吊点的校核提供准确的吊绳力，并保证了单组提升机构的总吊绳力的准确性，从而为判断每个提升机构和组块吊点的承载力是否满足需求提供更加准确的依据，从而最终保证了组块结构吊装工况下的结构强度(UC，unity check，计算应力与许用应力之比)校核的正确性。

附图说明

图1是本发明实施例中龙门吊吊绳示意图；

图2是现有技术中吊绳模拟计算的示意图；

图3是现有技术中吊绳模拟计算吊绳力的结果图；

图4是现有技术中吊绳模拟计算结构UC的结果图；